最初的案件

　　国际医疗队的医生橘和都叙利亚回到日本东京，她的老师水野隆之羽田机场接她。二人久别重逢，和都非常高兴。但是，就在此时，水野突然因腹部爆炸而死。

　　负责案件调查的礼纹警部、柴田巡查长带和都到警署接受调查。在安放遗体的地方，和都遇到了正在给水野的遗体做尸检的案件调查顾问夏洛克。

　　和都跟随着拥有超常洞察力和推理力的夏洛克一起挑战这件离奇的“液体炸弹”连环杀人案。

　　“长胡子”的幸子像之谜

　　和都所住的酒店全部烧毁，在夏洛克的哥哥健人劝说下，她搬到波多野家的221B，开始与夏洛克同住。

　　某日，夏洛克受波多野的朋友舞原鞠子委托，调查一桩案件。舞原借给美术馆岸田实笃的画作《幸子像》上被人用油性笔画上了胡子，舞原希望查清犯人的身份和做案动机。

　　然而，曾提议舞原夫人卖掉《幸子像》的画廊老板柳泽从楼上坠落而死，夏洛克开始与画像修复师桑畑等人接触，展开调查。

　　猎头的真面目

　　夏洛克与和都接到一个案件委托。委托人灰谷铃子为了能跳槽到大牌制药公司“莫森制药”，把研究文化文交给一个叫椎名亚里沙的猎头，谁料，亚里沙拿到论文后就失踪了，再也联系不上。

　　夏洛克着手查案时，得知“莫森制药”的研究室主任绵贯博士被人用高压电流袭击，已成废人。

　　夏洛克认为这两起事件之间有密切的联系。根据从亚里沙的妹妹由麻处得到的情报，她开始怀疑亚里沙是整个事件的关键人物。

　　武蔵野丘的吸血鬼

　　和都在日本料亭打工时，偶遇发小儿若杉凉太。凉太告诉和都，他与小樱再婚后生了女儿若菜，现在他、小樱、若菜、岳母、与前妻所生的儿子大辉，一家五口生活在一起。

　　和都听后非常替凉太高兴，不过，凉太跟和都说，他的妻子小樱被若杉家代代相传的吸血鬼的诅咒所困扰，吸了女儿若菜的血。和都很担心。为了解决这个案件，她带夏洛克去了若杉家。

　　消失的新娘

　　由于突然出现幻觉，和都倒在路上。事后，她到入川心理诊所就医，入川告诉她那是创伤后应激障碍发作。

　　另一方面，夏洛克接到电话去调查一个案子。那案子是在婚宴开始前新娘突然从婚礼会场的休息室里失踪了。

　　新娘是模特真岛理纱，新郎是著名的珠宝设计师冴木要数马。看起来这对新人都是事业有成，一帆风顺。夏洛克与和都开始调查理纱和数马之间到底发生了什么。

　　玛丽丝?斯泰拉

　　某天，原警察厅长官、国会议员鹰山幸一的儿子优一收到一个小包裹。包裹里是经过冷冻处理的人类的右耳。

　　夏洛克受托调查此案。她在被切下的右耳中找到了一个尺寸不合适的助听器，便开始寻找失去一只耳朵的人。

　　然而，好不容易找到的人却已经死了，那人就是柴田巡查部长的前上司兼恩师、搜查一科的刑警川崎雄三。

　　最后的案件(前篇)

　　夏洛克发现水野亚纪子、椎名姐妹、高井义之等人案件都有同一个幕后黑手——以含义为“北极星”的“玛丽丝?斯泰拉”自称的人物。她查出此人是写过犯罪诱导理论论文的“森胁彰”，但没有找到对方的真实身份。

　　另一方面，夏洛克的哥哥健人得知有人从日本数一数二的研究所——帝日化学那里盗走了具有强大感染力和杀伤力的病毒，他委托夏洛克夺回被盗的病毒。

　　最后的案件(后篇)

　　夏洛克洞悉恐怖分子的计划，杀死了在自身注射病毒的犯人，成功阻止了病毒的扩散。但是，警方仍把夏洛克当成嫌疑人进行搜索，力挺她的礼纹警部被排除在搜查本部以外，被夏洛克夺走手枪的柴田巡查部长提出辞职，离开了警界。

　　在波多野和健人的协助下，夏洛克追踪着一切恐怖计划的幕后主使者，试图阻止对方的下一步计划并夺回落入“森胁彰”手中的和都。拥有卓越洞察力和推理力的夏洛克与她最大敌人之间的决战开始了。